Знак кривизны?

Обсуждение проблемы Дикке позволило выяснить, что наблюдаемый феномен почти плоского пространства естественней всего описывается не на языке кинетической и потенциальной энергии, а на языке фридмановских интегралов. Ключевым параметром проблемы является отношение двух фридмановских интегралов Av/Ар'- именно эта постоянная величина «регулирует» наблюдаемую меру искривленности трехмерного пространства. Она же устанавливает и верхний предел искривленности этого пространства для всех времен в прошлом, настоящем и будущем Вселенной. Численное значение параметра принимает, как мы видели, вполне скромные значения — это совсем не те странные числа, которые в свое время так смущали Дикке и многих после него. А скромные значения параметра Ay/Ар возникают потому, что в реальном мире существует симметрия космических энергий, и фридмановские интегралы приближенно равны друг другу.

Ясно, что и начальные условия для космической эволюции можно формулировать на языке фридмановских интегралов, и тогда не потребуется никакой тонкой подгонки. «Настройка» Вселенной (если снова воспользоваться этим словом, употребленным Дикке) задается близкими друг к другу фридмановскими интегралами, — в какую бы эпоху в прошлом эта настройка ни «производилась».

Но какая физика реально стоит за феноменом почти плоского пространства?

Из наших рассуждений должно быть очевидным, что все дело в космическом вакууме. Действительно, именно динамический эффект вакуума кладет верхний предел возможной искривленности пространства во все времена. Мера искривленности пространства, \Q(t) — 1|, возрастает со временем в ходе космологического расширения, — но лишь до того момента, когда вакуум начинает доминировать. Тогда анти-тяготение начинает играть определяющую роль в динамике расширения, расширение из замедляющегося становится ускоряющимся, и во всей дальнейшей эволюции мира, контролируемого вакуумом, мера искривленности пространства неуклонно убывает. В пределе бесконечного времени она стремится к нулю.

По этой причине ясно, что реальная трактовка проблемы Дикке и ее решение стали возможными только после открытия космического вакуума. Если сказать совсем коротко, вакуум снимает про-

блему Дикке — ничего диковинного нет в том, что пространство выглядит почти плоским. Другое в мире вакуума просто невозможно.

Но попытаемся теперь взглянуть шире на вопрос о кривизне пространства. При рассмотрении феномена почти плоского пространства мы следовали Дикке и избегали каких-либо предположений о знаке кривизны пространства. Но каков этот знак в реальном мире?

Никаких теоретических ограничений на этот счет не существует: параметр кривизны к принципами физики не фиксируется: он может быть и нулем, и единицей, и минус единицей. О том, каков он на самом деле, можно узнать только из наблюдений. Если обратиться к самым свежим данным — результатам WMAP, то при значении Cl(U) = 1,02 кривизна пространства должна быть положительной: к = 1.

Однако этот вывод вряд ли можно считать окончательным. Действительно, если снова обратиться к интервалу возможных значений Cl(U) и взять этот интервал (как выше) шириной в две стандартные ошибки измерений, то на нижнем краю этого интервала величина Cl(U) равна единице. Но это означает, что кривизна пространства равна нулю и параметр к = 0.

Более того, если рассмотреть интервал шириной в четыре ошибки,

(2.82)

то в нем будет место и для параметра кривизны к = — 1.

Так что общий вывод таков: даже рекордные по точности данные наблюдений не позволяют пока сделать обоснованный и надежный выбор параметра кривизны.

Можно представить себе, что точность наблюдений будет и дальше все более и более повышаться. Но если интервал возможных значений Cl(U) будет, как это происходило до сих пор, стягиваться к значениям вокруг единицы, знак кривизны так и будет оставаться неопределенным.

При таком развитии дальнейших событий стандартная космологическая модель с плоским трехмерным пространством окажется все более и более обоснованным приближением к реальности. Вопрос же о знаке пространственной кривизны утратит, возможно, остроту и превратится в одну из вечных и безнадежных проблем...